Методика проведения расчета

Характер влияния относительного расхода пара и его начальных параметров на внутренний КПД цикла рассмотрим на примере ПГУ с одноступенчатым подводом тепла в газовой части и с высокотемпературным сжатием без промежуточного охлаждения (рис. 1, б).

Исходные данные к расчету:

газовая часть:

расход газа через газовую турбину G_г , кг/с;

температура воздуха на входе в компрессор Т_{н. в} , К;

давление воздуха на входе в компрессор р_{н. в} , МПа;

степень повышения давления в ГТУ p = 7,64;

температура газа перед газовой турбиной Т₁ , К;

температура уходящих газов Т_ух, К;

КПД газовой турбины h_{г. т} ;

КПД компрессора h_к ;

теплота сгорания топлива в газовой части ПГУ (природного газа) , кДж/м³;

паровая часть:

паропроизводительность D, т/ч;

начальное давление пара абсолютное	рп, МПа	3,0	9,0	14,0	24,0	30,0
начальная температура пара	tп, °С
давление пара после промежуточного перегрева	рп. п, МПа	–	–	3,5	4,0	4,5
температура промежуточного перегрева пара	tп. п, °С	–	–

температура питательной воды t_{п. в}, °С;

давление пара в конденсаторе р_к, МПа;

теплота сгорания топлива в паровой части ПГУ (каменный уголь) , кДж/кг.

Зависимость h_i=f(d) рассчитывается по уравнению (5.1) при заданных значениях относительного расхода пара d= 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 при различных начальных параметрах пара и неизменных параметрах газовой части и далее строится ее график.

 

 

Таблица 1

Исходные данные по варианту задания

 

Наименование величина	Численное значение величины по варианту задания
Давление наружного воздуха рн. в, МПа	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Потеря давления на всасывание компрессора Dрвх, МПа	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001
Потеря давления по газовому тракту от компрессора до газовой турбины и в патрубках компрессора Dрв. д, МПа	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
Температура наружного воздуха T3, К
Показатель адиабаты сжатия воздуха kв	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4
Плотность воздуха rв, кг/м3	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293	1,293
Степень повышения давления воздуха в компрессоре p	6,47	6,00	7,00	6,00	6,50	7,20	6,20	7,00	6,50	7,20
Расход воздуха через компрессор Gк, кг/с
Расход воздуха на охлаждение проточной части газовой турбины Gохл, кг/ч
Расход воздуха на утечки Gут, кг/ч
Аэродинамическое сопротивление экономайзеров Dрэк, МПа	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065	0,0065

 

 

Механический, политропный и адиабатный КПД компрессора , ,	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87	0,99 0,90 0,87
Температура газа перед турбиной T1, К
Адиабатный, внутренний и механический КПД газовой турбины , ,	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995	0,88 0,88 0,995
Температура уходящих газов Tух, К
Топливо	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ	при-родный газ
Теплота сгорания топлива низшая на сухую массу , кДж/м3
Расход топлива на установку В, кг/ч (м3/ч) (принимается с последующим уточнением)	(47530)	(47450)	(47600)	(47530)	(47450)	(47600)	(47530)	(47450)	(47600)	(47530)
Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 м3 природного газа V0, м3/м3	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4	9,4
КПД электрогенератора газовой турбины	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98	0,98
Паропроизводительность высоконапорного парогенератора Dпе, т/ч

 

Мощность на клеммах электрогенератора паровой турбины , МВт
Параметры пара: после парозапорной задвижки – давление рпе, МПа температура tпе, °С	14,0	13,0	15,0	13,0	14,0	13,0	15,0	15,0	14,0	15,0
давление перед промежуточным пароперегревателем , МПа	3,2	3,1	3,0	3,6	3,7	3,2	3,0	3,6	3,7	3,2
после промежуточного пароперегревателя – температура , °С расход пара Dп. п, т/ч
Температура воды перед экономайзером первой ступени , °С
Температура воды перед экономайзером второй ступени , °С
Мощность механизмов собственных нужд Nс. н, кВт

 

Таблица 2

Исходные данные по варианту задания

 

Наименование величина	Численное значение величины по варианту задания
Температура воздуха на входе в компрессор Т3, К
Внутренний КПД газовой турбины hг. т	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Внутренний КПД компрессора hк	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
Показатель адиабаты воздуха при средней температуре процесса kв	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35
Давление пара абсолютное рп, МПа	9,0	8,0	10,0	11,0	12,0	14,0	13,0	9,0	11,0	14,0
Температура пара перед турбиной tп, °С
Давление пара в конденсаторе рк, МПа	0,0035	0,003	0,0035	0,0040	0,0033	0,0037	0,0035	0,0030	0,0040	0,0035
Внутренний КПД паровой турбины	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88

 

 

Таблица 3

Исходные данные по варианту задания

Наименование величина	Численное значение величины по варианту задания
Число ступней подвода тепла z
Температура газа перед газовой турбиной Т1, К
Температура воздуха на входе в компрессор Т3, К
Внутренний КПД газовой турбины hг. т	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
Внутренний КПД компрессора hк	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
Показатель адиабаты воздуха при средней температуре процесса k	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35
Начальное давление пара (абсолютное) рп, МПа	13,0	14,0	12,0	10,0	11,0	9,0	13,0	14,0	13,0	12,0
Начальная температура пара перед турбиной tп, °С
Давление промперегрева (абсолютное) рп. п, МПа	3,5	3,6	3,2	3,3	3,5	3,4	3,3	3,5	3,2	3,3
Температура промперегрева пара tп. п, °С
Температура питательной воды tп. в, °С
Давление пара в конденсаторе (абсолютное) рк, МПа	0,0035	0,003	0,0035	0,0040	0,0033	0,0037	0,0035	0,0030	0,0040	0,0035
Внутренний КПД паровой турбины	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88

 

Таблица 4

Исходные данные по варианту задания

 

Наименование величина	Численное значение величины по варианту задания
Расход газа через газовую турбину Gг , кг/с
Температура газа перед газовой турбиной Т1 , К
Температура воздуха на входе в КНД Тс , К
Температура воздуха на входе в КВД Тс1 , К
Давление воздуха на входе в компрессор рн. в, МПа	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
КПД газовой турбины hг. т	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
КПД КНД hКНД	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84
КПД КВД hКВД	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86

 

Таблица 5

Исходные данные по варианту задания

Наименование величина	Численное значение величины по варианту задания
Расход газа через газовую турбину Gг , кг/с
Температура воздуха на входе в компрессор Тн. в , К
Давление воздуха на входе в компрессор рн. в , МПа	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Степень повышения давления в ГТУ p	7,64	7,5	7,9	8,0	7,0	7,5	7,3	7,2	7,3	8,0
Температура газа перед газовой турбиной Т1 , К
Температура уходящих газов Тух, К
КПД газовой турбины hг. т	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88	0,88
КПД компрессора hк	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86
Теплота сгорания топлива в газовой части ПГУ (природного газа) , кДж/м3
Паропроизводительность D, т/ч
Температура питательной воды tп. в, °С
Давление пара в конденсаторе рк, МПа	0,0035	0,003	0,0035	0,0040	0,0033	0,0037	0,0035	0,0030	0,0040	0,0035
Теплота сгорания топлива в паровой части ПГУ (каменный уголь) , кДж/кг